Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Roboter fühlen "Schmerz" und reparieren sich selbst

08.08.2019

Ein multinationales Projekt zur Entwicklung einer neuen Generation von Robotern, die sich selbst heilen, wird über die nächsten drei Jahre von der EU mit 3 Millionen Euro unterstützt. Daran beteiligt sind Forscher der Vrije Universiteit Brussel, der University of Cambridge, der École Supérieure de Physique et de Chimie Industrielles de la ville de Paris (ESPCI-Paris), der Empa und des niederländischen Polymerherstellers SupraPolix im Rahmen des EU-Programms "Future & Emerging Technologies".

Roboter spielen eine immer größere Rolle im täglichen Leben und bei der Arbeit. Bald werden Roboter nicht nur in Fabriken und Labors zu finden sein, sondern uns auch im Alltag unterstützen. Sie werden im Haushalt helfen, die Arbeitsbelastung verringern und das Leben sicherer machen. Roboter arbeiten dann Seite an Seite mit Menschen, daher es ist wichtig, dass dies sicher geschieht.


Ein 3D-gedruckter Greifer aus selbst heilendem Material hält eine Erdbeere.

Vrije Universiteit Brüssel


Eine Roboterhand aus speziellem Kunststoff, der sich bei Raumtemperatur selber heilen kann.

Vrije Universiteit Brüssel

Um mit zerbrechlichen Objekten geschickt umgehen zu können und die Sicherheit der Menschen zu gewährleisten, werden viele Roboter der nächsten Generation aus flexiblen Materialien bestehen. Dadurch werden sie Menschen weniger verletzen. Allerdings sind diese „weichen“ Roboter besonders anfällig für Risse durch scharfe Gegenstände. Die erforderlichen Reparaturen werden oft lange dauern und daher sehr kostspielig sein.

Wissenschaftler arbeiten daher im Rahmen des neuen SHERO-Projekts (Self-HEaling soft RObotics) an Technologien, mit denen solche Roboter Schäden eigenständig "heilen" können. Damit dies möglichst ohne menschliches Zutun geschehen kann, suchen die Forscher nach selbstheilenden Materialien wie etwa flexiblen Kunststoffen, aus denen die Roboter gebaut werden.

Eingebettetes Funktionsmaterial könnte dafür sorgen, den Selbstheilungsprozess zu erkennen und zu aktivieren. Das ehrgeizige Ziel des europäischen Projekts ist es, einen sanften Roboter aus selbstheilendem Material zu schaffen, der Schäden erkennt, die notwendigen Schritte einleitet und den Defekt – wenigstens vorübergehend – selbst behebt. So kann er laufende Arbeitsprozesse abschliessen, um dann während Servicearbeiten vollständig repariert zu werden.


Partner bringen ihr spezielles Knowhow ins Projekt ein

Das prestigeträchtige Projekt SHERO wird von der Universität Brüssel (VUB) mit einem Team von Wissenschaftlern des Roboterforschungszentrums Brubotics und des Polymerforschungslabors FYSC geleitet. Projektleiter Bram Vanderborght erklärt: „Wir freuen uns sehr, an der nächsten Robotergeneration zu arbeiten. In den letzten Jahren haben wir bereits erste Schritte unternommen, um selbstheilende Materialien für Roboter herzustellen.

Mit dieser Forschung wollen wir fortfahren und vor allem sicherstellen, dass Roboter, die in unserem Arbeitsumfeld eingesetzt werden, sicherer, aber auch nachhaltiger sind. Aufgrund des Selbstreparaturmechanismus der weichen Roboter könnten komplexe, kostspielige Reparaturen der Vergangenheit angehören."

Thomas George Thuruthel, wissenschaftlicher Mitarbeiter im Bereich Sensorik und Selbstheilung für weiche Robotik an der Fakultät für Ingenieurwissenschaften der Universität Cambridge: „Wir werden maschinelles Lernen einsetzen, um an der Modellierung und Integration dieser selbstheilenden Materialien, Heilen von Aktoren und Sensoren, Schadenserkennung, Lokalisierung und kontrollierte Heilung zu arbeiten. Das Ziel ist es, die selbstheilenden Sensoren und Aktoren in Demonstrationsplattformen zu integrieren, um bestimmte Aufgaben ausführen zu können. “

Die Empa in der Schweiz wiederum wird sich auf die Entwicklung von neuen flexiblen Sensoren und Aktoren konzentrieren, die in die selbstheilenden Polymere eingebettet werden können. Hierzu sagt Empa-Forscher Frank Clemens: "In einem ersten Schritt werden wir unsere elastischen, piezoresistiven Sensorfasern in selbstheilende Polymer einbetten, um die Dehnung kontinuierlich zu erfassen und den Bereich zu erkennen, in dem die Selbstheilung aktiviert werden muss. In einem späteren Schritt werden je nach Endanwendung andere Arten von Sensoren und Aktoren integriert. "

Tonny Bosman, CEO von SupraPolix: „Wir fühlen uns privilegiert, Partner in diesem Konsortium der europäischen Spitzenforschungsgruppen für weiche Robotik zu sein. Wir sind davon überzeugt, dass unsere selbstheilenden Materialien dieses Gebiet auf die nächste Ebene heben und damit einen Mehrwert für SupraPolix, die Robotik und die gesamte Community schaffen können. “

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Dr. Frank Clemens
Empa, High Performance Ceramics
Tel. +41 58 765 4821
Frank.Clemens@empa.ch

Prof. Dr. Bram Vanderborght
Vrije Universiteit Brussel, Brubotics and Flanders Make
Tel.+32 486 52 29 62
bram.vanderborght@vub.be

Weitere Informationen:

https://www.empa.ch/web/s604/self-healing-robot
http://www.sherofet.eu/

Rainer Klose | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Informationstechnologie:

nachricht Textilherstellung für Weltraumantennen startet in die Industrialisierungsphase
28.05.2020 | Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC

nachricht 3D-Gebärdensprach-Avatar als Sprachassistent zur automatisierten Gebärdenübersetzung
28.05.2020 | Universität Augsburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Neue Messung verschärft altes Problem

Seit Jahrzehnten rätseln Astrophysiker über zwei markante Röntgen-Emissionslinien von hochgeladenem Eisen: ihr gemessenes Helligkeitsverhältnis stimmt nicht mit dem berechneten überein. Das beeinträchtigt die Bestimmung der Temperatur und Dichte von Plasmen. Neue sorgfältige, hoch-präzise Messungen und Berechnungen mit modernsten Methoden schließen nun alle bisher vorgeschlagenen Erklärungen für diese Diskrepanz aus und verschärfen damit das Problem.

Heiße astrophysikalische Plasmen erfüllen den intergalaktischen Raum und leuchten hell in Sternatmosphären, aktiven Galaxienkernen und Supernova-Überresten....

Im Focus: New measurement exacerbates old problem

Two prominent X-ray emission lines of highly charged iron have puzzled astrophysicists for decades: their measured and calculated brightness ratios always disagree. This hinders good determinations of plasma temperatures and densities. New, careful high-precision measurements, together with top-level calculations now exclude all hitherto proposed explanations for this discrepancy, and thus deepen the problem.

Hot astrophysical plasmas fill the intergalactic space, and brightly shine in stellar coronae, active galactic nuclei, and supernova remnants. They contain...

Im Focus: Neuartiges Covid-19-Schnelltestverfahren auf Basis innovativer DNA-Polymerasen entwickelt

Eine Forschungskooperation der Universität Konstanz unter Federführung von Professor Dr. Christof Hauck (Fachbereich Biologie) mit Beteiligung des Klinikum Konstanz, eines Konstanzer Diagnostiklabors und des Konstanzer Unternehmens myPOLS Biotec, einer Ausgründung aus der Arbeitsgruppe für Organische Chemie / Zelluläre Chemie der Universität Konstanz, hat ein neuartiges Covid-19-Schnelltestverfahren entwickelt. Dieser Test ermöglicht es, Ergebnisse in der Hälfte der Zeit zu ermitteln – im Vergleich zur klassischen Polymerase-Ketten-Reaktion (PCR).

Die frühe Identifikation von Patienten, die mit dem neuartigen Coronavirus (SARS-CoV-2) infiziert sind, ist zentrale Voraussetzung bei der globalen Bewältigung...

Im Focus: Textilherstellung für Weltraumantennen startet in die Industrialisierungsphase

Im Rahmen des EU-Projekts LEA (Large European Antenna) hat das Fraunhofer-Anwendungszentrum für Textile Faserkeramiken TFK in Münchberg gemeinsam mit den Unternehmen HPS GmbH und Iprotex GmbH & Co. KG ein reflektierendes Metallnetz für Weltraumantennen entwickelt, das ab August 2020 in die Produktion gehen wird.

Beim Stichwort Raumfahrt werden zunächst Assoziationen zu Forschungen auf Mond und Mars sowie zur Beobachtung ferner Galaxien geweckt. Für unseren Alltag sind...

Im Focus: Biotechnologie: Enzym setzt durch Licht neuartige Reaktion in Gang

In lebenden Zellen treiben Enzyme biochemische Stoffwechselprozesse an. Auch in der Biotechnologie sind sie als Katalysatoren gefragt, um zum Beispiel chemische Produkte wie Arzneimittel herzustellen. Forscher haben nun ein Enzym identifiziert, das durch die Beleuchtung mit blauem Licht katalytisch aktiv wird und eine Reaktion in Gang setzt, die in der Enzymatik bisher unbekannt war. Die Studie ist in „Nature Communications“ erschienen.

Enzyme – in jeder lebenden Zelle sind sie die zentralen Antreiber für biochemische Stoffwechselprozesse und machen dort Reaktionen möglich. Genau diese...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Gebäudewärme mit "grünem" Wasserstoff oder "grünem" Strom?

26.05.2020 | Veranstaltungen

Dresden Nexus Conference 2020 - Gleicher Termin, virtuelles Format, Anmeldung geöffnet

19.05.2020 | Veranstaltungen

Urban Transport Conference 2020 in digitaler Form

18.05.2020 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Individualisierte Produkte auch in der Massenfertigung

02.06.2020 | Verfahrenstechnologie

Gleichstromnetze für Fabrikhallen

02.06.2020 | Energie und Elektrotechnik

Hochsensitive und schnelle Messverfahren für optische Komponenten: Mit Streulicht zur perfekten Optik

02.06.2020 | Energie und Elektrotechnik

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics